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折り紙とコンピューター
筑波大学
三谷純
はじめに
• 三谷純の自己紹介– 1975年 静岡県生まれ
– 2003年 東京大学 大学院 博士号取得
(コンピュータグラフィックス、情報処理、ペーパークラフトの研究)
– 2004年 理化学研究所 研究員
– 2005年 筑波大学 講師 コンピュータサイエンス専攻
お話しする内容
•パソコンと折紙
–折紙の研究って?
–折紙をパソコン画面に表示するには
–写真画像から折紙の形を取り込む
折紙の研究?
•特定の角度を折るには?
•折り図(展開図)内の規則性
•効率的な折りたたみ方は? (三浦折り)
•折紙教本の画像認識
•折紙の形をコンピュータで扱うには?–折紙シミュレーション
–折紙の表示
–折紙の形の取り込み
折紙シミュレーション
•折紙シミュレーションとは
–パソコンの中で折紙を折る!
–宮崎慎也先生(中京大学)の研究[1994]
デモ
パソコンでの表示
•パソコンの中では「紙の厚さ=ゼロ」
•重なりが表現できない
•どのように折られたものかわかりにくい
?
わかりやすい表示とは?
•紙の厚みを強調した表示
•わざと頂点の位置をずらした表示
紙の厚さの表現
?
紙の厚さの表現
厚さの値
頂点のずれの表現
?
?
頂点のずれの表現
適用結果(1)
適用結果(2)
適用結果(3)
デモ
別のお話
折紙の形を
パソコンに取り込むには?
目的
•パソコンに折紙の形を取り込みたい
–パソコンで折紙ができるのは便利
•でも、ちょっと難しい?
–新しく考案した方法
•実際に手で折った紙をデジカメで撮影するだけでOK
デジカメで撮影するだけでOK?
•両面にQRコードを印刷した折り紙を使用
QRコードって?
• QRコードとは?– 2次元バーコード
–最近は携帯電話のカメラでも読み取り可能
–いろいろな情報を格納できる
•なぜ紙に印刷しておくの?–デジカメで撮影して情報を読み取る
–紙の裏と表、どちら側が見えているのか
–どこに折れ線があるのか
紙に印刷されている情報
操作の流れ
折れ線の位置の推定
(0,0)
測定:裏(2,20)
(0,0)
本来あるべき場所
(0,0)
垂直二等分線
折れ線の位置以外の情報
•山折か谷折りか
•折る対象はどの面か
例外的なケース
•ちょうど半分に折る場合– QRコードの位置関係からは判定できない
折り方の推定
• 可視コード群比較法1. コンピュータ内モデルに対し
て可能な折り方を全て試行2. それぞれの折り方を行ったと
きに外部から見えるQRコード群を算出する.
3. このQRコード群と,実際に写真に含まれるQRコード群を比較
4. 両者に含まれるQRコードの数が多い折り方を正しい折り方として採用する.
結果
結果
デモ
まとめと今後の課題
• QRコードを使うことで、デジカメの写真か
らパソコンに折紙の形を取り込めた
• 一回の撮影で取り込んでしまう!
• うまくできないケースへの対応(折り込み)
その他の研究内容
•ペーパークラフト•折紙建築